Обеспечение пожарной безопасности на судостроительном заводе

Актуальность. В современном судостроении и судоремонте важное значение имеют проблемы, связанные с обеспечением пожарной безопасности в судостроительных и судоремонтных организациях, на морских и речных базах. Так как эти проблемы приводят к значительным материальным и людским потерям, наносят ущерб природе.

Судостроение и судоремонт являются отраслями с повышенной пожарной опасностью. Процессы строительства и ремонта судов имеют свои специфические особенности, связанные с применением в большом количестве различных горючих веществ и материалов (лаки, краски, растворители, изоляционные материалы), а также с большими объемами огневых работ, которые нередко приводят к пожарам. При возникновении внештатной ситуации, главной целью противопожарной службы является недопущение распространения пожара и минимизация материального ущерба.

Целью работы является: разработка и совершенствование мероприятий по пожарной безопасности АО «Хабаровского судостроительного завода».

Задачами работы является: анализ ЧС на судостроительных заводах, инженерный расчет системы пожаротушения в окрасочном цехе.

Под борьбой с пожарами подразумевают комплекс технических и организационных мер, проводимых с целью предупреждения пожара, ограничения распространения огня и создания условий для безопасной эвакуации людей. В таблице ниже представим статистику пожаров на предприятиях судостроения за период 2015-2020гг.

Таблица 1

Статистика пожаров на предприятиях судостроения

Рис. 1. Количество пожаров за разные периоды статистического анализа

Причинами возникновения пожаров как уже сказано было выше является огромное количества различных по своей природе факторов – нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования; нарушения правил противопожарного режима при проведении огневых и огнеопасных работ; неосторожное обращение с огнем, несоблюдение правил и требований пожарной безопасности, халатность и т.д., что в свою очередь с конструктивными особенностями судна приводит к серьезным авариям. На рис. 2 приведены наиболее характерные причины возникновения пожаров на различных судостроительных предприятиях [3].

Таблица 2

Характерные причины возникновения пожаров

Инженерный расчёт системы пожаротушения в блоке корпусных цехов, в котором происходит окрашивание, подготовка смесей и постройка корпусов.

1 – Водоисточник; 2 – Резервный насос; 3 – Подпитывающий насос (жокей-насос); 4 – Основной насос; 5 – Задвижка; 6 – Обратный клапан; 7 – Электроконтактный манометр (ЭКМ1) для запуска основного насоса; 8 – ЭКМ2 для остановки жокей-насоса; 9 – ЭКМ3 для запуска жокей-насоса; 10 – Промежуточная мембранная емкость; 11 – ЭКМ4 для сигнализации о выходе основного насоса на режим; 12 – Сигнализатор давления универсальный (СДУ); 13 – Распределительный трубопровод; 14 – Питающий трубопровод; 15 – ЭКМ5 для сигнализации об утечке в системе; 16 – Подводящий трубопровод; 17 – Контрольно-сигнальный клапан
Рис. 2. Система пожаротушения в блоке корпусных цехов

«Мокрая» спринклерная система представляет собой водозаполненную систему, предназначенную для защиты объектов, в которых температура не опускается ниже 0 ^оС.

В данной системе все трубопроводы заполнены водой или водным раствором. Такие системы применяются на большинстве объектов, требующих защиты спринклерной системой пожаротушения.

Гидравлический расчет автоматической системы пожаротущшения.

Согласно Приложения Б [1] «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». Производственные помещения, удельная пожарная нагрузка 181 – 1400 МДж/м² по степени пожарной опасности и функциональному назначению относятся к группе помещений – 2.

С учетом выбранной группы объекта защиты, определяем параметры установки пожаротушения в соответствии с табл. 3 [1]:

• интенсивность орошения водой – 0.08 л/(м² с)
• расход огнетушащего вещества – 20 л/с
• минимальная площадь орошения – не менее 120 м²
• расстояние между оросителями – не менее 4 м
• продолжительность подачи воды – не менее 60 мин.

В пределах одного помещения должны использоваться только однотипные оростели с одинаковым диаметром выходных отверстий.

Выбираем тип оросителя по паспорту согласно исходным данным.

Выбираем ороститель устанавливаемый вертикально вверх СПОО - РУо(д)0.74-R1/2/Р57.В3-«СПУ-15»:

• минимальное давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя Р=0,12 МПа
• максимальное расстояние между оросителями не более 4 м.

Скорость движения воды в напорных трубопроводах должна быть не более 10 м/с, принимаем 5 м/с.

Расчетный расход воды через диктующий ороситель, расположенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяем:

где q₁ – расход ОТВ через диктующий ороситель, л/с;

k – коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации на изделие, л/(с·МПа);

Р – давление перед оросителем, МПа.

Минимальное расчетное количество оросителей необходимое для защиты диктующей площади:

где Q_н = 20 л/с – нормативный расход спринклерной АУП согласно таблицам 5.2 [1]

Намечаем трассировку трубопроводной сети и план размещения оросителей; для наглядности трассировка трубопроводной сети по объекту защиты изображается в аксонометрическом виде.

Компоновка оросителей на распределительном трубопроводе АУП согласно [1] выполняю по кольцевой схеме.

Расход первого диктующего оросителя 1 является расчетным значением Q_1–2 на участке L_1–2 между первым и вторым оросителями.

Диаметр трубопровода на участке L_1–2 определяем по формуле:

где d_1–2 – диаметр между первым и вторым оросителями трубопровода, мм;

Q_1–2 – расход ОТВ, л/с;

v – скорость движения воды, м/с.

Диаметр увеличиваем до ближайшего номинального значения по ГОСТ. Принимаем d_1-2=32 мм

Потери давления Р_1–2 на участке L_1–2 определятся по формуле

где k_T – удельная характеристика трубопровода;

Давление у оросителя 2

Расход оросителя 2 составит

где d_2-а – диаметр трубопровода между вторым оросителем и точкой а, мм;

Q₂ – расход, л/с;

v – скорость движения воды, м/с.

Диаметр увеличиваем до ближайшего номинального значения по ГОСТ. Принимаем d₂=40 мм

Потери давления Р_2-а на участке L_2-а определяется по формуле

Давление в точке а составит

Расход оросителя а составит

  – расход в точке а на 4 аросителя;

Обобщенную характеристику ряда I определяется из выражения

где d₂ – диаметр трубопровода у второго оросителя, мм;

Q₂ – расход, л/с;

v – скорость движения воды, м/с.

Диаметр увеличиваем до ближайшего номинального значения по ГОСТ. Принимаем d₂=65

Потери давления на участке а–б определяется по формуле

Потери давления в точке б составят:

Расход воды на II рядке составит:

Расход воды на участке б-в составит:

Расход системы составит:

Расчет спринклерных АУП проводится из условия

Q_н≤Q_c

где Q_н = 20 л/с – нормативный расход спринклерной АУП СП-5.13130.2009;

Q_с = 23.29л/с– фактический расход спринклерной АУП.

Условие выполняется.

Давление пожарного насоса складывается из следующих составляющих:

где Р_Н – требуемое давление пожарного насоса, МПа;

Р_Г – потери давления на горизонтальном участке трубопровода, МПа;

Р_В – потери давления на вертикальном участке трубопровода, МПа;

РМ – потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях), МПа;

Р_уу – местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах), МПа;

Р_Д – давление у диктующей защищаемой площади, МПа;

Z – пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса), Мпа; Z = Н/100;

P_ВХ – давление на входе пожарного насоса (определяется согласно варианту), Мпа,

P_ТР – давление требуемое, Мпа.

От точки с до пожарного насоса вычисляются потери давления в трубах по длине с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, затворах).

Гидравлические потери давления в диктующем питающем трубопроводе определяется суммированием гидравлических потерь на отдельных участках трубопровода по формуле:

где ΔP_I - гидравлические потери давления на участке L_i, Мпа;

Q - расход ОТВ, л/с;

k_т – удельная характеристика трубопровода на участке L_i;

Для питающего трубопровода на участке в-г, принимаем трубу 0,01 м

Результаты расчета представлены в таблице 3.

Таблица 3

Расчёт автоматизированной установки пожаротушения в окрасочном цеху

Пьезометрическое давление при высоте потолка 4.5 м и высоте оси пожарного насоса 0.5 м составляет Z=0,045 Мпа.

Потери давления в местных сопротивлениях Р_м=0,0042 МПа.

Требуемое давление пожарного насоса составляет:

Р_н=0,79+0,014+0,002+0,0042+0,12= 0,93 Мпа = 93м.вод.ст.

Расчет ведут таким образом, чтобы давление у узла управления не превышало 1 МПа, если иное не оговорено в технических условиях.

Давление у узла управления не превышает 1 Мпа.

С учетом выбранной группы объекта защиты продолжительность подачи огнетушащего вещества составит 60 мин.

Подбираем по расчетному давлению и расходу тип и марку пожарного насоса: NB 65-250.

Вывод. Наибольшее количество пожаров возникает вследствие беспечности или небрежности как со стороны судовой администрации, так и со стороны непосредственных исполнителей ремонтных работ. При надлежащем выполнении существующих противопожарных правил пожар почти всегда может быть предотвращен. Основным условием недопущения пожара является постоянная бдительность со стороны судовой администрации, четкое и точное исполнение регламента технических работ с соблюдением всех требований и норм противопожарной безопасности. А также использование на судостроительном заводе автоматических средств пожаротушения.